爆炸气体驱动下岩体破裂的有限元-离散元模拟

在原有有限元/离散元（fem/dem）耦合分析方法中，实现了一种新的爆破计算模型。该模型考虑了在爆生气体的作用下，随着裂隙的扩展，气体占据的体积不断增大，气体压力逐渐减小这一问题。同时考虑了气体嵌入与爆腔联通的裂隙对裂隙的作用力。克服了原有fem/dem方法中的爆破模型仅仅将压力施加于爆腔四周的岩壁上，无法考虑爆生气体嵌入生成的裂隙对裂隙的作用。提出了一种新颖的贯通裂隙网络形成的递归搜索算法，只需通过编写一个简单的递归函数，即可实现复杂裂隙网络的搜索，采用一种简洁的方法完成了对复杂问题的处理。最后通过一个爆破算例，结果表明fem/dem方法可以对爆炸过程中应力波的传播及岩体中裂纹的萌生、扩展进行全程捕捉，展现了该方法用于爆破模拟的潜力。